Estado de desarrollo del desarrollo de baterías de litio BMS

La solución principal para BMS son los problemas de seguridad y debe tener:

1) Protección de sobrecarga, es decir, cuando se carga, debe terminarse a tiempo cuando se excede el voltaje.

2) Protección contra sobredescarga, es decir, terminación de la descarga cuando cualquier voltaje de una sola unidad en el grupo está por debajo del umbral de sobredescarga.

3) Protección contra sobrecorriente y cortocircuito, la función principal es que cuando un accidente causa una corriente de descarga excesiva o incluso un cortocircuito, la salida puede cerrarse automáticamente y entrar en el estado de autobloqueo.

En la actualidad, estas funciones básicas de protección se pueden implementar mediante chips profesionales de protección eléctrica de litio, como los circuitos integrados especiales de protección eléctrica de litio como TI y Lingte. El equilibrio es el tema central de la gestión de la batería, y la investigación en el país y en el extranjero es muy activa. El método de realización específico del equilibrio se puede dividir en tipo de disipación y tipo de no disipación según el método de tratamiento de energía. El equilibrio del tipo de disipación logra el equilibrio al consumir el exceso de energía mediante la derivación de las resistencias en ambos extremos de la batería. Este método tiene una implementación simple. Las ventajas del bajo costo, Sin embargo, existen problemas de gestión térmica. El equilibrio no disipativo se refiere a la transferencia de energía entre los monómeros de la batería para lograr el equilibrio. Hay muchas topologías de circuitos en este método de equilibrio, pero a menudo hay problemas como circuitos complejos, baja eficiencia de equilibrio y velocidad de equilibrio lenta. Limita su uso en áreas de gran capacidad como vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.

Debido a la complejidad de la estructura y el modelo, las características SOC de las baterías de litio se ven afectadas por muchos factores inciertos, como la relación de carga y descarga, la temperatura y el número de veces que se cargan y se descargan. Por lo tanto, la forma de estimar con precisión el SOC en función de parámetros medibles es actualmente un problema que debe resolverse. En la actualidad, los métodos de estimación de SOC comúnmente utilizados en la industria incluyen el método de descarga, el método de tiempo integral, el método de voltaje de circuito abierto y Qiaermanlvbofa. El método de prueba de descarga consiste en descargar la corriente constante de la batería y contar la cantidad de electricidad emitida hasta que su voltaje final alcanza el voltaje de corte de descarga. El método es confiable y adecuado para diferentes tipos de baterías. Sin embargo, la desventaja es que el proceso de prueba es largo y no se puede estimar en línea en tiempo real. Por lo tanto, este método se usa generalmente para determinar los parámetros del modelo de batería. El método integral de Anshi calcula el SOC calculando la capacidad que entra o sale de la batería cuando se carga y descarga durante un período de tiempo. Después de calcular el valor SOC, lo compensa de acuerdo con la temperatura ambiental y la relación de carga y descarga. Este método tiene el problema del error de acumulación integral y la predicción del valor inicial. El método de voltaje de circuito abierto utiliza una cierta correspondencia de curva entre el voltaje de circuito abierto de la batería y el SOC para estimar el SOC. Sin embargo, para medir el voltaje de circuito abierto, el efecto de recuperación automática de la batería debe eliminarse y lleva mucho tiempo. Por lo tanto, el método de voltaje de circuito abierto no puede estimar el SOC en tiempo real, pero puede proporcionar el valor SOC inicial para otros algoritmos. El filtro de Kalman es un método para resolver el problema de filtrado en ecuaciones discretas mediante iteración recursiva. Puede estimar el valor de estado del momento actual mediante recursividad en función del estado del momento anterior. Por lo tanto, podemos usar el parámetro de estado anterior de la batería para estimar el estado actual de operación a la corriente, es decir, la corriente de la batería, la temperatura de operación y otros parámetros como la entrada del sistema, el SOC como el parámetro de estado, el voltaje de la batería como la salida y el filtro de Kalman como la estimación del SOC de la batería de litio. En la actualidad, Qiaermanlvbofa aún se encuentra en la etapa de simulación teórica y existen pocos informes sobre aplicaciones prácticas. La monitorización de la temperatura se realiza principalmente mediante sensores de temperatura analógicos / digitales. Los termistores se pueden usar para situaciones de costo limitado.

En la actualidad, Estados Unidos y Japón están a la vanguardia mundial en la investigación y producción de BMS. El sistema A123 de Estados Unidos desarrolló por primera vez el sistema de almacenamiento de energía de hierro-litio y construyó la planta de almacenamiento de energía de litio de 32MWh más grande del mundo en 2011. En la actualidad, también ha comenzado la investigación nacional en el campo de la central de almacenamiento de energía BMS. Por ejemplo, el BMS especial producido por Ligao Power Station adopta una arquitectura de sistema de tres niveles para lograr el monitoreo de la batería y puede usarse para energía de almacenamiento de energía grande, mediana y pequeña.

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